10.19741/j.issn.1673-4831.2019.0004
水分条件影响下玉米生产过程的生命周期评价
研究了不同水分条件对玉米种植全过程中的产量和环境排放的影响以及相应改进措施.利用山西省太谷县2002—2016年15 a间的气象数据、玉米种植过程的施肥和灌溉数据、土壤数据以及玉米生长发育数据,采用时间替换空间方法和经本地化校正的DNDC(denitrification-decomposition)模型和数值模拟方法,模拟玉米种植全过程中降水量和施肥量变化下CO2、NH3和N2 O排放量及硝酸盐淋洗量,利用生命周期评价方法评价玉米全生长过程对资源消耗和环境排放的定量影响,分析比较了降水量和资源消耗与环境排放的关系,并提出不同降水年型的合理施肥量和灌溉量.结果表明:(1)当降水量处于300～600 mm之间时,降水量与CO2排放量、硝酸盐淋洗量、N2O排放量呈显著正相关(P<0.05),与NH3挥发量呈显著负相关(P<0.05);(2)年降水量大于560 mm(丰水年)条件下玉米种植全过程的环境影响综合指数为0.19～0.20,年降水量为380～560 mm(平水年)条件下环境影响综合指数为0.17～0.27,年降水量低于380 mm(枯水年)条件下的环境影响综合指数在0.3以上,不同降水年型玉米种植全过程对环境的影响依次为枯水年、平水年和丰水年;(3)数值模拟结果表明降水量小于380 mm时,在施肥量不变条件下,增加灌溉能够增加产量,减少排放,环境影响综合指数降至0.2以下;在无灌溉条件下,将施肥量减少为210～315 kg·hm-2,环境影响综合指数可降低至0.2～0.3,产量降低幅度为3.15％;平水年施肥量减少到原施肥量的80％～85％时,产量无显著下降,但环境影响显著降低.温室效应、富营养化、能源消耗和环境酸化与降水年型相关.水分对玉米种植全过程的环境影响较大,当水分条件充足时,籽粒产量高且环境影响较小,当水分供给不足时,籽粒产量低且对环境影响升高.在枯水年建议有灌溉条件的地区增加灌溉量,无灌溉条件的地区减少施肥量;在平水年减少施肥量,可降低玉米生长对环境造成的影响.
生命周期评价、DNDC模型、玉米、水分条件
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X820.3(环境质量分析与评价)
山西省重点研发计划重点项目计划201703D211002-2;山西省重点研发计划重点项目计划201703D211002-2-1;山西省科技攻关项目20130311008-5
2019-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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1396-1403
